电气控制与PLC课程设计选题

《电气控制技术》课程设计选题说明：题号前打*号的可以2人合作完成*1、坐标式机械手1). 坐标式机械手动作原理图2). 控制要求：将物体从位置A 搬至位置B（1）动作顺序：机械手从原点位置起始下移到A 处下限位→从A 处夹紧物体后上升至上限位→右移至右限位→机械手下降至B 处下限位→将物体放置在B 处后→上升至上限位→左移至左限位（原点）为一个循环。

（2）上限、A 、B 下限、左限、右限分别由限位开关控制；机械手设立起动和停止开关。

（3）机械手夹紧或松开的工作状态以及到达每一个工位时，均应有状态显示。

（4）机械手的夹紧和放松动作均应有1s 延时，然后上升；机械手每到达一个位置均有0.5s 的停顿延时，然后进行下一个动作。

（5）若机械手停止时不在原点位置，可通过手动开关分别控制机械手的上升和左移，使之回到原点。

（6）要求循环120次后自动停止工作并警铃报警。

2、皮带运输机传输系统1. 控制要求：（1）皮带运输机传输系统由四台电动机M1，M2，M3，M4带动起动时M4 M3 M2 M1 （分别间隔5s ） 停止时M1 M2 M3 M4 （分别间隔5s ）（2）当某条皮带机发生故障时，该皮带机及其前面的皮带机立即停止，而其后的皮带机则待料运完后才停止。

例如：M2出故障，M2和M1立即停止，经5s 延时后，M3停，再经过5s ，M4停 （3）设置故障调试开关 *3、自动门控制装置1). 自动门控制装置的硬件组成：上限自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1（使直流电动机正转）、关门执行机构KM2（使直流电动机反转）等部件组成。

光电探测开关为检测到人或物体ON，否则为OFF。

2)．控制要求：（1）当有人由内到外或由外到内通过光电检测开关K1或K2时，开门执行机构KM1动作，电动机正转，到达开门限位开关K3位置时，电机停止运行。

（2）自动门在开门位置停留8s后，自动进入关门过程，关门执行机构KM2被起动，电动机反转，当门移动到关门限位开关K4位置时，电机停止运行。

（3）在关门过程中，当有人员由外到内或由内到外通过光电检测开关K2或K1时，应立即停止关门，并自动进入开门程序。

（4）在门打开后的8s等待时间内，若有人员由外至内或由内至外通过光电检测开关K2或K1时，必须重新开始等待8s后，再自动进入关门过程，以保证人员安全通过。

（5）开门与关门不可同时进行4、汽车自动清洗装置控制要求：根据下面的工作流程图工作：5、汽车库自动门控制系统设计。

汽车库自动门如图所示。

具体控制要求是：当汽车到达车库门前，超声波开关接收到来车的信号，门电动机正转，门上升，当门升到顶点碰到上限开关，门停止上升，汽车驶入车库后，光电开关发出信号，门电动机反转，门下降，当下降到下限开关后门电动机停止。

*6、花式喷水池装置PLC 控制梯形图的设计与调试1). 花式喷水池示意图图a 中4为中间喷水管，3为内环状喷水管，2为中环形状喷水管，1为外环形状喷水管。

图b 中的选择开关可有4种选择，可分别用4个开关模拟实现；单步/连续开关为“1”= 单步，“0”= 连续，其他为单一功能开关。

2). 控制要求：（1）水池控制电源开关接通后，按下启动按钮，喷水装置即开始工作。

按下停止按钮，则停止喷水。

工作方式由“选择开关”和“单步/连续”开关来决定。

（2）“单步/连续”开关在单步位置时，喷水池只运行一个循环；在连续位置时，喷水池反复循环运行。

（3） 方式选择开关用以选择喷水池的喷水花样，1～4号喷水管的工作方式选择如下：a ）选择开关在位置“1”——按下启动按钮后，4号喷水，延时2s ，3号喷水，再延时2s ，2号喷水，再延时2s ，1号喷水，接着一起喷水15s 为一个循环。

b ） 选择开关在位置“2”——按下启动按钮后，1号喷水，延时2s ，2号喷水，再延时2s ，3号喷水，再延时2s ，4号喷水，接着一起喷水30s 为一个循环。

c ） 选择开关在位置“3”——按下启动按钮后，1、3号同时喷水，延时3s 后，2、4号同时喷水，1、3号停止喷；交替运行5次后，再1～4号全部喷水30s 为一个循环。

d ） 选择开关在位置“4”——按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为：1→2→3→4按顺序延时2s 喷水，然后一起喷水30s 后，1、2、3和4号水管分别延时2s 停水，再等待1s ，由4→3→2→1反序分别延时2s 喷水，然后再一起喷水30s 为一个循环。

（4） 不论在什么工作方式，按下停止按钮，喷水池立即停止工作，所有存储器复位。

*7、全自动洗衣机1). 控制要求：（1） 按下启动按扭及水位选择开关， （2） 注水直到高（中、 低）水位，关水 （3）2s 后开始洗涤（4）洗涤时，正转30s ，停2s ，然后反转30s ，停2s （5）如此循环5次，总共320s 后开始排水，排空后脱水30s （6）开始清洗，重复（2）～（5），清洗两遍 （7）清洗完成，报警3秒并自动停机（8）若按下停车按扭，可手动排水（不脱水）和手动脱水（不计数） 输入点： 输出点： 启动 低水位检测 启动洗衣机a ）花式喷水池喷嘴布局示意图b ）花式喷水池控制开关面板图停止手动排水进水阀高水位手动脱水正转中水位反转低水位排水排空检测脱水高水位检测报警中水位检测2). 若要求启动开关分为标准洗和轻柔洗，试改变有关输入点，并在程序中加入轻柔洗功能（轻柔洗过程自定）*8、三相六拍步进电机控制要求：（1）三相步进电动机有三个绕组：A、B、C，正转通电顺序为：A→AB→B→BC→C→CA→A反转通电顺序为：A→CA→C→BC→B→AB→A（2）要求能实现正、反转控制，而且正、反转切换无须经过停车步骤。

（3）具有两种转速：#1开关合上，则转过一个步距角需0.5s。

#2开关合上，则转过一个步距角需0.05s。

（4）要求步进电动机转动100个步距角后自动停止运行（5）（选）在完成上述功能的基础上，增加功能：设置按钮K1，每按一次K1，转速增加一档（即转动一个步距角所需时间减少0.01s）设置按钮K2，每按一次K2，转速减少一档（即转动一个步距角所需时间增加0.01s）*9、五相十拍步进电动机控制要求：（1）五相步进电动机有五个绕组: A、B、C、D、E ,正转通电顺序: ABC→BC→BCD→CD→CDE→DE→DEA→EA→EAB→AB反转通电顺序: ABC←BC←BCD←CD←CDE←DE←DEA←EA←EAB←AB（2）用五个开关控制其工作：#1开关控制其运行 ( 启 / 停 )。

#2 开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.5 s)。

#3 开关控制其中速运行 (转过一个步距角需 0.1 s)。

#4 开关控制其低速运行 (转过一个步距角需 0.03 s)。

#5 开关控制其转向 ( ON 为正转，OFF 为反转 )。

*10、步进电机自动控制设计要求设某步进电机工作方式为三相六拍，电机的三个线圈分别用A、B、C表示，公共端分别用E，当电机正转时其工作方式如下：A→AB→B→BC→C→CA当电机反转的时候，其工作方式为A→AC→C→CB→B→BA2．I/O地址输入地址：正转启动X000 输出地址：A相Y000反转启动X001 B相Y001停止按钮X002 C相Y002快/慢开关X003*11、饮料灌装生产流水线1).控制要求：（1）系统通过开关设定为自动操作模式，一旦启动，则传送带的驱动电机启动并一直保持到停止开关动作或罐装设备下的传感器检测到一个瓶子时停止；瓶子装满饮料后，传送带驱动电机必须自动启动，并保持到又检测到一个瓶子或停止开关动作（2）当瓶子定位在罐装设备下时，停顿1秒，罐装设备开始工作，罐装过程为5秒钟，罐装过程应有报警显示，5秒后停止并不再显示报警（3）用两个传感器和若干个加法器检测并记录空瓶数和满瓶数，一旦系统启动，必须记录空瓶数和满瓶数，设最多不超过99999999瓶（4）可以手动对计数值清零（复位）*12、工业铲车操作控制用PLC对工业铲车（实物模型）操作进行控制，设铲车可将货物铲起或放下，并能作前进、后退、左转、右转的操作，要求动作过程如下：铲起→向前0.5米→左转90度后向前0.5米→右转90度后向前0.5米→右转90度后后退0.5米→放下(使用旋转编码器)。

13、十字路口带倒计时显示的交通信号灯控制控制要求采用PLC构成十字路口带倒计时显示的南北向和东西向交通信号灯的电气控制。

系统上电后，交通指挥信号控制系统由由一个3位转换开关SA1控制。

SA1手柄指向左45º时，接点SA1-1接通，交通指挥系统开始按常规正常控制功能工作，按照如图11-9所示工作时序周而复始，循环往复工作。

正常运行时，南北向及东西向均有两位数码管倒计时显示牌同时显示相应的指示灯剩余时间值。

SA1手柄指向中间0º时，接点SA1-2接通，交通指挥系统南北向绿灯常亮，东西向红灯常亮，数码管显示99不变。

SA1手柄指向右45º时，接点SA1-3接通，交通指挥系统东西向绿灯常亮，南北向红灯常亮，数码管显示99不变。

控制信号说明见下表。

T 6：0.5s：南北绿灯南北黄灯南北红灯东西绿灯东西黄灯东西红灯十字路口交通灯控制信号说明14、交通红绿灯PLC 控制系统控制要求：1）东西向：绿5S ，绿闪3次，黄2S ；红10S 。

2）南北向：红10S ，绿5S ，绿闪3次，黄2S 。

15、设计一个十字路口交通指挥信号灯控制系统。

如图所示。

具体控制要求是：设置一个控制开关，当它闭合时，信号灯系统开始工作；当它断开时，信号灯全部熄灭。

信号灯工作循环如图所示。

16、人行横道交通灯控制控制要求：东西方向是车道，南北方向是人行道。

正常情况下，车道上有车辆行事，如果有行人要过交通路口，先要按动按钮，等到绿灯亮时，方可通过，此时东西方向车道上红灯亮。

延时一段时间后，南北方向的红灯亮，东西方向的绿灯亮。

各段时间由图 2 所示。

图 1 交通路口示意图图图2 各段时间分配17、十字路口交通信号灯PLC控制系统系统工作受开关控制，起动开关 ON 则系统工作；起动开关 OFF 则系统停止工作。

控制对象有八个：东西方向红灯两个 , 南北方向红灯两个，东西方向黄灯两个 , 南北方向黄灯两个，东西方向绿灯两个 , 南北方向绿灯两个，东西方向左转弯绿灯两个，南北方向左转弯绿灯两个。

1）高峰时段按时序图二运行，正常时段按时序图三运行，晚上时段按提示警告方式运行，规律为：东、南、西、北四个黄灯全部闪亮，其余灯全部熄灭，黄灯闪亮按亮 0.4 秒，暗 0.6 秒的规律反复循环。

2）高峰时段、正常时段及晚上时段的时序分配按时序图一运行。